支护施工方案准.docx

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支护施工方案准

编号：

天马山隧道工程

支护专项施工方案

建设项目：

新建铁路福厦线站前工程Ⅱ标段

建设单位：

东南沿海铁路福建有限责任公司

设计单位：

铁道第二勘察设计院

监理单位：

福厦铁路JL-1标监理联合体项目部上海天佑监理站

施工单位：

中铁九局集团有限公司福厦铁路项目经理部

主编部门:

中铁九局集团有限公司福厦铁路项目经理部二工区

主编人：

年月日

审核人：

年月日

审定人：

年月日

审批人：

年月日

目录

一、工程概况……………………………………………………………2

二、主要工程数量………………………………………………………2

三、支护作业各工序施工方法…………………………………………3

1、喷射混凝土………………………………………………………3

2、系统锚杆…………………………………………………………4

3、钢筋网施工方法…………………………………………………6

4、钢拱架施工方法…………………………………………………7

5、超前注浆小导管施工方法………………………………………8

6、超前锚杆施工方法………………………………………………9

7、大管棚施工方法…………………………………………………9

四、支护质量保证措施…………………………………………………11

五、支护工期保证措施…………………………………………………14

六、支护安全保证措施…………………………………………………15

隧道支护专项施工方案

一、工程概况

1、天马山隧道进口坡度较缓，围岩以残坡积含碎石粉质黏土、全风化或强风化石英闪长岩为主，呈松散结构。

2、洞身围岩以弱风化石英闪长岩为主，节理裂隙较发育，呈块碎壮镶嵌结构，地下水为基岩裂隙水。

3、断层破碎带，挤压片理，节理裂隙发育，围岩呈碎石壮压碎结构，稳定性差。

地下水为构造裂隙水，水量丰富。

二、主要工程量

天马山隧道进口段（DK133+200～DK134+790）长1590m，其中：

Ⅱ级围岩710m，喷耐腐蚀剂纤维砼1606.50m³，Ф22砂浆锚杆10650m，纤维1927.8㎏；

Ⅲ级围岩100m，喷耐腐蚀剂纤维砼472.5m³，Ф22砂浆锚杆3300m，Ф25中空注浆锚杆3750m，纤维567㎏；

Ⅳ级围岩100m，喷耐腐蚀剂纤维砼1936.15m³，Ф22砂浆锚杆12495m，Ф25中空注浆锚杆12941.25m，Ⅰ18型钢钢架173419㎏，HRB335钢筋21306㎏，HPB235钢筋网29026.33㎏，Ф22水平超前砂浆锚杆12495m，纤维2323.38㎏

Ⅴ级围岩505m，喷耐腐蚀剂纤维砼4323.6m³，纤维5188.32㎏，Ф22砂浆锚杆34340m，Ф25中空注浆锚杆38380m，Ⅰ18型钢钢架469022㎏，Ⅰ20b型钢钢架1174036㎏，Ф89大管棚1000m（12280㎏），Ф42小导管38100m（125223㎏），HRB335连接钢筋43701㎏，HPB235钢筋网58690.41㎏。

三、支护作业各工序施工方法

1、喷射砼

1）喷射砼采用C25改性耐腐蚀聚酯纤维网喷砼，采用湿喷机喷射。

2）工艺流程：

喷射砼工艺流程图见图示。

不是

是

否

喷射混凝土

2）工技术措施：

原材料计量要准确，杂质含量不超标，砂、石料、水泥、水的计量误差不大于2%，速凝剂、纤维等外加剂的计量不大于0.5%，喷射砼前处理危石，检查开挖断面净空尺寸，设置控制喷射砼厚度的标志。

喷射作业分段、分片、分层，由下而上顺序进行；喷嘴与岩面垂直，距受喷面60～120㎝；施工中经常检查出料弯头、输料管和挂管路接头，发现堵管时立即关机。

3）施工要点：

（1）选用普通硅酸盐水泥，细度模数的于2.5的硬质洁净砂或粗砂,粒径5～12㎜连续级配碎石,化验合格的拌合用水。

（2）喷射砼严格按设计配合比拌合，配合比及搅拌均匀性每班检查不少于两次。

（3）喷射砼前，认真检查隧道断面尺寸，对欠挖部分及所有开裂、破碎、崩解的破碎岩石进行清理和处理，清除危石和墙角的虚渣，并用高压或高压风冲洗岩面，达到清洁干净。

（4）在含量大的土质地层喷射砼，先低压并加大外加剂掺量，喷射一层水泥砂浆，再按常规喷射砼；喷射砼作业采用分段、分块，先墙后拱、自下而上的顺序进行；喷射作业时，喷嘴做反复缓慢的螺旋形运动，螺旋直径约20～30㎝，以保证砼喷射密实，同时掌握风压、水压及喷射距离，减少砼的回弹量。

（5）隧道喷射砼厚度大于5㎝时，分两层作业。

第二层喷射砼如在第一层砼终凝1小时后进行，需冲洗第一层砼面。

两次喷射注意找平岩面，以便于铺设防水层。

（6）喷射砼终凝2小时后，进行喷水养护，养护时间不少于14天。

（7）喷射砼开挖时，下次爆破距喷射砼完成时间的间隔，不得小于4小时。

（8）在有水地段，喷射砼采取如下措施：

a）当水量不多时，可设导管引排水后再喷射砼；当涌水范围较大时，可设树枝状导管后喷射砼；当涌水严重时可设置泄水孔，边排水边喷射砼。

b）增加水泥用量，改变配合比，砼由远而近逐渐向涌水点逼近，然后在涌水点安设导管将水引出，再向导管附近喷射砼。

2、系统锚杆

采用Ф22砂浆锚杆、Ф25中空注浆锚杆

（1）砂浆锚杆施工方法：

采用人工手持风钻成孔，采用挤压泵倒退式注浆，然后人工打入锚杆，安装垫板。

施工工艺见图

砂浆锚杆施工工艺

（2）中空注浆锚杆的施工方法：

钻孔方式同砂浆锚杆施工。

检查锚杆孔达到标准后，安装锚杆和止浆塞，并按设计比例配浆，采用挤浆法注浆。

施工工艺见图

中空注浆锚杆施工工艺

（3）孔径要与锚杆相匹配，锚杆孔径应大于设计的锚杆直径15㎜，孔深一般锚杆稍长一些（10㎝以上）。

（4）孔向应按设计方向钻进，垂直岩面；锚杆规格、长度、直径符合设计要求，锚杆杆体除锈除油。

（5）注浆压力控制在0.5～1.0Mpa,终压控制在2～2.5Mpa,排除孔内气体,确保孔内镜液饱满,锚杆垫板与砼密贴。

3、钢筋网施工方法：

（1）钢筋网片按设计钢拱架间距在洞外加工好备用，锚杆施作好后进行钢筋网的铺装，钢筋网随高就低紧贴初喷面，用冲击钻打浅孔埋膨胀芦螺栓，钢筋网固定于螺栓上，并与锚杆尾部焊接。

（2）施工技术措施：

使用的钢筋须经试验合格，使用前要初锈，在洞外分片制作；安装时搭接长度不小于20㎝；人工铺设，必要时利用风钻气腿顶撑，以便贴近岩面，与锚杆和钢架绑扎连接（或点焊焊接）牢固；钢筋网和钢架绑扎时，要绑在靠近岩面一侧；喷砼时，减小喷头至受喷面距离和风压，以减少钢筋网震动，降低回弹。

钢筋网喷砼保护层厚度不小于20㎝。

钢筋网与受喷面的间隙以3㎝左右为宜。

4、钢拱架施工方法

（1）安装前分批检查验收钢拱架质量，严禁将不合格产品运入洞内使用。

（2）根据开挖方法和步骤分部分片安装，为了使左右侧支护上部拱架便于与下部连接，安装拱钢架时在拱脚处垫板和砂垫层并用锁脚锚杆锁固。

安装好的拱架用纵向连接筋连成一体，按设计施作注浆锚杆，将锚杆的尾部与拱架焊接。

（3）严格控制钢拱架的中线及标高尺寸。

（4）施工技术措施：

型钢钢架的加工要在平整答案场地上进行，以控制平面翘曲度在允许的范围内。

检查焊点是否符合规范要求，是否漏焊，符合要求的要编号，避免混用。

型钢钢架的下端设在稳固的地层上，拱脚开挖高度低于上部开挖线15～20㎝，下垫砂层和钢板，便于安装和下部连接；安装好的拱架在拱脚处打好锁脚锚杆，每榀拱架每侧拱脚至少4根；横向喝高程误差为±5㎝，垂直度±2º，左右纵向误差±5㎝。

钢架与初喷砼之间尽量贴紧，如因开挖造成凹凸不平，并有较大间隙时，设置砼垫块或钢板，严禁用片石和木材填塞，保护层厚度不小于4㎝；两排钢架间用Ф22钢筋拉杆纵向连接牢固，环向间距100㎝，以便形成整体受力结构。

（5）型钢钢架施工工艺见下图

钢架施工工艺

5、超前注浆小导管施工方法

（1）采用人工手持风钻成孔后安装，导管尾部外露足够长度，并与钢拱架焊接在一起，小导管施工搭接长度不小于1.8m。

孔口装好垫板及排气管（Ф8塑料管）后，用快凝砂浆封闭孔口，封口长度20～30㎝。

用注浆机将浆液通过管体注入岩体，当排气管溢浆液时，拆起排气管并绑扎，继续注浆达到设计要求。

（2）施工技术措施：

利用钻床在钢管前端按25㎝间距钻对穿孔，对穿孔呈梅花形布置，孔径为8㎜导管前端加工成尖形，以利于在松散围岩中安装；导管孔径应大于设计的导管直径3～5㎜，孔深一般比导管稍长一些（10㎝以上）；注浆作业时做好记录，记录每根小导管的位置、注浆时间、吸浆量，压力状况，跑浆情况并以此确定终止时间和判定注浆效果；正式注浆前，先注入清水，检查排气管道是否畅通。

（3）注浆异常现象处理：

ａ发生串浆现象，即浆液从其他孔中流出时，采用多台泵同时注浆或堵塞串浆隔孔注浆；

ｂ单液注水泥浆压力突然升高，可能发生了堵管，停机检查；

ｃ水泥与水玻璃双液注浆压力突然升高，则关停水玻璃泵，进行单液注浆或注清水，待泵压正常时，再进行双液注浆；

ｄ水泥浆单液或水泥与水玻璃双液注浆进浆量很大，压力长时间不升高，则应调整浆液浓度及配合比，缩短凝胶时间，进行小量低压力或间隙式注浆，使浆液在裂隙中有相对停留时间，以便凝胶，但停留的时间不能超过混合浆的凝胶时间，才能避免产生注浆不饱满。

6、超前锚杆施工方法

根据地质情况的不同，采用机械顶进或人工手持风钻成孔后安装，导管尾部外露足够长度，并与钢架焊接在一起，锚杆施工搭接长度应符合设计并不小于1.5m。

7、大管棚施工方法

（1）采用管棚钻机施钻，大管棚施工的准备工作主要包括：

钻机保养和试运行、封闭掌子面、测量放样布孔和孔位插钎标志，以及铺设钻机走行轨。

（2）大管棚施工前先做好施工准备，将洞口土方挖至导向墙拱脚标高，在导向墙前10m范围内预留核心土，以备后期安设钻机。

（3）为保证钻孔方向，在衬砌外设C20钢拱架砼导向墙。

导向墙内设2榀I18型钢钢架，间距50㎝，钢架与孔口管焊接成整体；导向墙截面尺寸为100﹡100㎝，大管棚为Ф89﹡6热扎无缝钢管，孔口管为Ф127钢管。

（4）导向墙施工完毕，砼达到强度后即可开始钻孔施工；钻机平台搭设要稳固可靠，以免钻进过程中由于平台振动而造成偏位。

（5）为使钢管接头错开，确保管棚受力要求，编号为奇数的第一节管采用3m钢管，编号为偶数的第一节钢管采用6m钢管，以后每节均采用6m钢管。

（6）当前一根钢管推进孔内。

孔外剩余30～40㎝时，开动钻机反转，使顶进联接管套与钢管脱离，钻机推回原位，人工装上一节钢管后，钻机低速前进，对准前一节钢管尾部，人工用管钳进行钢管连接。

（7）为了导管的抗弯能力，在导管内增设钢筋笼。

钢筋笼由四根主筋和固定环组成，主筋Ф18，固定环采用短管节，将其与主筋焊接，按1m间距布置。

（8）导管上钻注浆孔，孔径10～16㎜，孔纵向间距15～20，呈梅花形布置，尾部留不小于100㎝的不钻孔的止浆段。

注浆压力一般为1.0～2.0Mpa；注浆参数：

水泥浆水灰比0.8:

1,注浆初压0.5～1.0Mpa终压2.0Mpa。

（9）为在注浆过程中及时将孔内空气排出，达到注浆饱满的目的，在每根钢管内全长加设一根Ф20㎜塑料排气管。

四、支护质量保证措施

1、超前小导管质量保证措施

（1）间距根据围岩确定，导管安装前，正确测放出钻设位置，小导管排间搭接长度不小于100㎝，注浆前喷射砼封闭作业面，防止漏浆。

（2）注浆材料满足下列要求：

浆液流动性好，固结后收缩小，具有良好的粘结力和较高的早期强度；结石体透水性低，抗渗性能好。

（3）注浆过程中根据地质、注浆目的等控制注浆压力，注浆终压为注浆压力的2～3倍，派专人做好记录。

注浆结束后检查其结果，不合格者补注浆。

（4）注浆达到规范规定的强度后方可开挖。

（5）注浆顺序由拱脚向拱顶逐管注浆。

2、超前锚杆质量保证措施

（1）间距根据围岩状况确定，地质变化时，锚杆参数也随之变化。

锚杆的水平夹角根据地质条件确定，并严格控制。

（2）锚杆钻孔前，根据设计要求和围岩情况，定出孔位。

做好标记。

孔位、孔深、孔径符合设计要求。

（3）锚杆原材料型号、规格、品种、各部件质量及技术性能符合设计要求，注浆及锚固剂材料质量确保合格。

（4）灌浆锚杆安装前除去油污锈蚀，安装时孔内灌注浆饱满，灌注后锚杆各剩余长度不大于喷射砼厚度。

3、系统锚杆质量保证措施

（1）所用的锚杆、垫板、螺帽、联接套、水泥、外加剂等材料均满足设计要求，且垫板厚度大于10㎜，边长大于150㎜。

（2）锚杆钻孔保持直线，并与所在部位的岩层主要结构面垂直，其开孔偏差小于10㎝。

锚杆在砂浆初凝前插入，砂浆凝固前不得碰撞、拉拔锚杆。

（3）锚杆安装前，油污锈蚀并将钻孔吹洗干净。

4、钢筋网质量保证措施

（1）钢筋直径及网格尺寸符合设计要求，钢筋网的网格间距允许偏差为±10㎜。

钢筋网与锚杆焊接牢固，网片之间搭接长度不小于20㎝。

（2）铺设钢筋网前，应先在开挖面喷射3㎝砼，钢筋网保护层厚度不小于3㎝，在喷射砼时确保钢筋网不晃动。

5、喷射砼质量保证措施

（1）喷射砼前设置控制砼厚度的标志，在围岩上钻孔埋入比设计厚度长的钢筋头，喷射完后测量砼面至钢筋头的距离即可。

（2）喷射前用高压水冲洗受喷面，当受喷面遇水易泥化时，用高压风吹净岩面。

（3）按施工前实验所取得的方法进行喷射砼作业，喷射砼达到初凝后方能喷射下一层，首次喷射砼厚度不小于5㎝。

在向喷射机内倒入砼时加入速凝剂，要求添加均匀，掺量严格按施工配合比控制。

（4）喷射作业至下而上顺序进行，有较大洼凹处，先喷射填平。

对于有钢架地段喷射砼时先喷射钢架与围岩间的空隙，再喷射钢架与钢架之间的砼，钢架与喷射砼形成一体，钢架应全部被砼覆盖，保护层厚度不得小于3㎝，喷射砼平整度不大于5㎝。

（5）喷射时喷嘴与岩面垂直，距受喷面80～120㎝。

掌握好风压和水压，减少回弹及粉尘，喷射压力0.1～～0.15Mpa。

所有会弹不得重复利用，并及时从工作面清除。

（6）作业中经常检查出料弯头、输料管和管路接头，处理故障时短电、停风，发现堵管时立即关机停风。

水泥、水、骨料的各项技术指标确保满足规范要求。

6、型钢钢架质量保证措施

按设计材料、尺寸采用厂家制作。

安装前根据施工图纸检查验收加工质量，确保钢拱架有足够强度、刚度。

安装确保中线、标高、尺寸安装垂直度与设计相符，安装稳固牢靠。

保证钢拱架在衬砌断面以外。

俯件与腹杆安装位置准确，焊接牢固。

7、质量保证体系框图

五、支护安全保证措施

（1）、建立健全安全生产管理体系，成立施工安全领导小组专职检查隧道施工安全，由项目经理担任组长，定期或不定期的召开安全生产会议，研究安全生产情况，发现问题及时解决处理。

并逐级签订安全承包合同，使各级明确自己的安全管理目标，制定好各施工场所的安全规划，达到全员参加、全面管理的目的，充分体现“安全生产，人人有责”的原则，做到消除事故隐患。

贯彻执行“安全第一，预防为主”的方针。

（2）对开挖后发现的不良地段，应及时采取临时支护措施，对临时支护每班指定专人巡察，发现问题及时报告处理。

（3）支护材料不得堆放于洞内，以免造成洞内堵塞，支护设备施工完毕后及时撤离，排架及时拆除。

（4）用于洞内喷射砼的台车结构设计合理，受力条件应满足施工要求，模板架立要牢固，经常检查台车有无变形。

（5）严禁将钢拱架设在虚渣或软弱的岩石上，锚杆注浆必须饱满，定期对洞内布设的测点进行观测，发现变化时，应立即通知人员设备撤离。

（6）严防火灾：

消除一切可能造成火灾事故的根源，控制火源、易燃物和助燃物，装设灭伙器材，培训专业灭火人员，一旦发生火情，要及时转移材料及设备，疏散人员，及时组织有效的灭火工作，当火势超过本单位消防能力时，要及时报警，以防火情扩大造成更加严重的损失。

（7）严防触点及电器设备安全措施：

进行用电安全知识教育，定期检修电器设备；对电器设备外壳要进行防护性接地、保护性接零或绝缘；在洞内外潮湿环境情况下，施工临时照明设备及手提灯具不得使用超过36v的电压。

（8）严防高空坠落：

高空及吊装作业要严格按照操作规程标准化、正规化施工，设置防护安全网，施工人员要佩带安全帽、安全绳及安全带等。

（9）安全保证体系框图

六、支护工期保证措施

（1）由项目部总工程师负责该项目的施工技术管理，工程技术部负责制定施工方案，编制施工工艺，及时解决施工中出现的问题，以方案指导施工，防止出现返工现象而影响施工。

（2）采用新技术、新工艺，尽量压缩工序时间，安排好工序衔接和协调，统一调度指挥，平衡远期和近期所发生或将发生的各类矛盾，使工程按部就班地有节奏地进行。

（3）实行技术交底制度，施工技术人员应在施工之前及时向班组做好详尽的技术交底，对各个施工过程做好技术跟踪监控，发现问题及时解决，防止工序检验不合格而进行返工，延误工期。

（4）加强施工区通风，改善作业环境，提高工作效率。

（5）工期保证体系框图